Gene Discovery em Eucalipto Doutoranda: Marcela Mendes Salazar

Apresentação em tema: "Gene Discovery em Eucalipto Doutoranda: Marcela Mendes Salazar"— Transcrição da apresentação:

1 Gene Discovery em Eucalipto Doutoranda: Marcela Mendes Salazar
Orientador: Prof. Dr. Gonçalo A. G. Pereira

2 Análise do genoma de espécies de eucalipto visando a identificação de genes/metabolismo chave para o incremento da sua produtividade para orientar o seu melhoramento tanto pela via convencional como pela transgenia Doutoranda: Marcela Mendes Salazar Orientador: Prof. Dr. Gonçalo A. G. Pereira

3 Resumo Eucalipto Por que o eucalipto? Dados do projeto Genolyptus
Objetivos Resultados preliminares Próximas etapas

4 Descrito por Brutelle -1788
O Eucalipto Angiosperma - família Myrtaceae Gênero Eucalyptus: mais de 670 espécies, subespécies, variedades botânicas e híbridos Descrito por Brutelle -1788 1868 1774

5 O Eucalipto 1868: decoração, quebra-vento
1910: fins industriais – Cia. Paulista de Estradas de Ferro 1950: matéria prima para produção de celulose 1980: Brasil é 1º produtor e exportador de celulose

6 O Eucalipto Florestas plantadas:
Fontes de celulose, madeira, carbono capturado Conservação da natureza Eucalipto: gênero florestal mais plantado no mundo O Brasil: Destaque como produtor e exportador de derivados de eucalipto 2005 – 1,7 milhões de ha para indústria de papel e celulose 2005 Norte NE Central SE Sul 28,5%

7 O Eucalipto No cenário internacional: Espécies mais plantadas:
2005: 4,6% das exportações de produtos florestais madeireiros 1º produtor e exportador de celulose branqueada de eucalipto Um dos países mais procurados no mercado de carbono Espécies mais plantadas: Eucalyptus grandris: crescimento rápido; Eucalyptus urophylla: rusticidade; Eucalyptus globulus: alto teor de celulose.

8 O Eucalipto Manter a competitividade do eucalipto:
Investimentos em pesquisa e desenvolvimento; Melhoramento genético; Rede de pesquisas genômicas: Forest: Eucalyptus Genome Project Consortium Genolyptus: Rede Brasileira de Pesquisa do genoma do Eucalipto

9 Geração de reads; Reads válidos: (74,4 % );

10 Bibliotecas:

11 Clusterização: 40899 clusters: 17005 contigs 23894 singlets

12 Blastx realizado com contigs

13 Objetivos Mineração de banco de dados
Identificação de genes e fatores de transcrição Construção de vias metabólicas - BioCyc Análise da expressão de genes específicos: RT-PCR Northern blot Proposição de genes para melhoramento

14 Bancos de dados Projeto Genolyptus Microarranjo
Saturação do banco de dados: Eletronic Northern Gene Projects Outros banco de dados Microarranjo Dados Jorge Lepikson Dados NimbleGen

15 Dados - Projeto Genolyptus

16 Dados – Projeto Genolyptus
Via Eletronic northern

17 Dados – Projeto Genolyptus
Fatores de trancrição

18 Dados – Projeto Genolyptus
Gene Projects Clusterização dos reads Blast

19 Dados – Projeto Genolyptus
Via outros bancos de dados Blast

20 Dados – Projeto Genolyptus
Família de Fatores Saturada NST1 NST2 NST3 Fatores específicos de plantas: regulam formação da parede secundária

21 Dados – Projeto Genolyptus
Comparação com dados do Xylem Eletronic Northern

22 Dados – Projeto Genolyptus
Programa MEME

23 Dados Microarranjo – Jorge
Projeto de Mestrado Análise da Expressão Gênica em eucalipto Objetivo Comparar a expressão gênica do xilema de diferentes espécies identificar genes relacionados com características importantes para o desenvolvimento da planta e da formação de celulose e lignina.

24 Dados Microarranjo – Jorge
Biblioteca Genolyptus 500 genes RNA xilema Eucalyptus grandis folhas Eucalyptus grandis xilema Eucalyptus globulus xilema Eucalyptus urophylla xilema Eucalyptus pellita

25 Dados Microarranjo – Jorge

26 Dados Microarranjo – NimbleGen
21,442 Unigenes de Eucalyptus 10 lâminas: 2 lâminas hibridizadas com RNA de folha (E. grandis): 2 lâminas com réplicas biológicas (“ramets”). 8 lâminas hibridizadas com RNA de xilema (sendo 4 de E. grandis e 4 de E. globulus): dois grupos de lâminas formados por indivíduos de pais diferentes com duas réplicas biológicas (“ramets”) em cada grupo.

27 Dados Microarranjo – NimbleGen
Análise 1 21,442 Unigenes Xilema/E. grandis X Xilema/E.globulus 256 genes up-regulated em Grandis Genes diferencialmente expressos entre espécies 286 genes up-regulated em Globulus

28 Dados Microarranjo – NimbleGen
Análise 2 21,442 Unigenes Xilema/Grandis X Folha/Grandis Genes específicos de xilema 1674 genes X Xilema/Globulus 256 genes up-regulated em Grandis Genes específicos de xilema diferencialmente expressos entre as espécies 286 genes up-regulated em Globulus

29 Montagem de vias metabólicas - BioCyc
Integração da informação genômica – construção de vias metabólicas

30 Alguns Genes Selecionados
Contig (3 reads) Família de fatores WRKY Função: regulação em resposta à infecção e outros stresses Eletronic Northern Xylem Eletronic Northern NimbleGen: globulus up Intensidade

31 Alguns Genes Selecionados
Contig (5 reads) Família de fatores MYB Função: regulação do metabolismo secundário Eletronic Northern Xylem Eletronic Northern – não tem correspondente NimbleGen: globulus up Intensidade

32 Alguns Genes Selecionados
Contig 7474 (8 reads) Gene CesA Função: produção de celulose na parede celular Eletronic Northern Celulose na parede secundária?? NimbleGen: xylem up Intensidade

33 Genes CesA Codificação da subunidade catalítica do complexo celulose sintase Em Arabidopsis: família de 10 isoformas 3 isoformas – celulose da parede primária 3 isoformas – celulose da parede secundária Homólogo em Eucalipto AtCesA7 Elementos de xilema colapsados; 1/3 da quantidade de celulose

34 Alguns Genes Selecionados
Contig (2 reads) Gene CesA Função: produção de celulose na parede celular Eletronic Northern Celulose na parede primária?? NimbleGen: xylem up Intensidade

35 Próximas etapas Seqüenciar genes candidatos
Confirmar expressão de genes específicos Integração dos dados de expressão nas vias metabólicas Proposição de genes para programas de melhoramento

36 FIM

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